量子力学量子又是什么?
admin
2023-02-02 07:01:01
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原标题:量子力学量子又是什么?

有句话说得好,如果一个人就说他懂量子力学,那么他一定不懂,如果一个人研究了很久,说他还是不懂量子力学,那么他可能入门了。那么你懂量子力学吗?

到底什么是量子力学呢,量子力学其实就是一种物理理论,用来解释微观世界的。

我们生活的世界在尺度上可以分为2种,一个是宏观世界一个是微观世界。

怎么界定呢?我们知道物质是由分子组成,分子在分就是原子,原子再分就是原子核和电子 当然原子核还可以再分 不再赘述了

原子就是微观和宏观的界限,比原子大的物质就是宏观世界,比原子小的物质就是微观世界

。

有个神奇的地方就是微观世界似乎和宏观世界的规律基本没什么关系,宏观世界的经典力学解释不了微观世界,所以量子力学就应运而生了!

微观世界电子围绕原子核运动,宏观世界的话一个天体围绕另一个天体做圆周运动,就是引力的相互作用这都有迹可循,运动是连续的,知道起始数据是可以通过运算知道他的运动轨迹的。

而微观世界神奇的地方就是电子绕原子核运动并不是连续的 电子它是随机出现在原子核的周围的,没有轨迹可言如同瞬移,人们只能通过观察,用概率学来描述,电子出现在哪一个区域的概率。

为啥会叫量子呢?一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子,量子其实就是一个单位来量化最小粒子带的能量。

光子就是不可再分割的,我们又叫它光量子

科学家做实验研究的主要就是光量子

微观世界有一个神奇的现象就是光的波粒二象性

早期托马斯杨的双缝实验结果就是表现光的波动特性,一束光经过两个狭缝最终在屏幕上形成干涉条纹。

后期有人又对这个实验做了拓展,就是每次只发射一个光子,按道理来说光子要么经过左边的缝,要么经过右边的缝。这样屏幕就应该是两束不会形成干涉条纹了吧!

但是神奇的事情发生了,光子每次打一个,屏幕上会显示有一点,虽然位置随机的。但是只要一直打,时间足够久,屏幕还是会形成干涉条纹,这就表明了粒子也有波的特性。

明明用的粒子,难道光子在穿缝之前分裂成了两个?有了这个疑问了继续实验,如果在双缝后面加上摄像机,到底看看光子穿过了哪条缝。(这个摄像机不是我们宏观世界的摄像机,这个是一种对光子探测的机器,我们把他说成摄像机是为了好理解)

有趣的事情的就发生了,不加摄像机,屏幕就会产生干涉条纹,加了摄像机,屏幕就是两道,不产生干涉。这个现象有一个物理名词,叫作量子擦除!

从结果来看,因为观测影响了结果,这个是爱因斯坦不能接受的,他认为我们的世界是客观存在的,不会因为你观察它,它就在,你不观察它,他就不存在!

这时科学界分为两派,一派以波尔为首 波恩 海森堡等人哥本哈根学派,认为量子世界就是不确定性的;一派是以爱因斯坦为首薛定谔等人传统物理一派 ,认为客观世界就是客观世界,那句“上帝不会掷骰子”就是和波尔争论中说出来的,两派的争论一直持续着。

不过现在主流科学界已经接受了哥本哈根学派对量子世界的观点,爱因斯坦错了吗?你认为呢?

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